[发明专利]一种基于核酸适体和金纳米颗粒有效组装对生物大分子可视化特异性检测的方法

说明书

本发明公开了一种基于核酸适体和金纳米颗粒有效组装对生物大分子可视化特异性检测的方法，该方法是将纳米金溶液与目标生物大分子适配体共同孕育，得到适配体@AuNPs复合物溶液；将适配体@AuNPs复合物溶液分别与一系列不同浓度的标准目标生物大分子溶液共同孕育后，再加入NaCl溶液，且控制溶液体系pH，依据标准目标生物大分子溶液浓度和显色的关系，建立浓度与颜色比对卡；将待测标准目标生物大分子溶液替换标准目标生物大分子溶液进行反应后，根据NaCl溶液显示的颜色在浓度与颜色比对卡确定待测目标生物大分子溶液的浓度范围，该方法具有特异性高、灵敏度高、检测范围广等特点，且可以实现可视化检测生物大分子。

技术领域

本发明涉及一种生物大分子的可视化检测方法，特别涉及一种通过将核酸适体作为识别分子，用没有修饰的金纳米颗粒作为信号探针，通过体系颜色的变化便可以肉眼准确区分体系中生物大分子的浓度范围，属于生物传感领域。

背景技术

近年来，随着生物传感器的快速发展，生物大分子(如胰岛素、蛋白等)的检测方法也变得多种多样，主要有表面等离子体共振、电化学发光、荧光、电化学生物传感法和酶联免疫吸附法等，这些检测方法虽然具有高灵敏度和高选择性，但是比较耗时，成本昂贵，且需要特定的仪器设备，这将严重影响它们的实际应用。因此，建立一种简便、特异、灵敏、准确的生物大分子检测方法具有重要意义。

由于金纳米颗粒自身的高消光系数、唯一的尺寸和形状以及尺寸依附光学性质等性质，目前其已被广泛应用于检测金属离子、核酸、酶和蛋白等(Bai X,Shao C,Han X,etal.Visual detection of sub-femtomole DNA by a gold nanoparticle seededhomogeneous reduction assay:Toward a generalized sensitivity-enhancingstrategy[J].BiosensorsBioelectronics,2010,25(8):1984-1988.)。在以往的研究中，金纳米粒子表现出了非凡的光学响应，这主要是由于其优异的局域表面等离子体共振(LSPR)特性。金纳米粒子的吸收光谱在可见光范围内，该特性允许研究者们用肉眼目视检测各种分析物。但是目前基于金纳米粒子的比色传感器仍存在许多问题：首先，外界环境的变化(温度、pH、盐和带电分子)可能导致纳米粒子的聚集，这种无反应的聚集会导致假阳性/阴性结果，从而影响比色的结果。有文献曾报道盐的阳离子或阴离子组成不同会影响金纳米粒子比色传感的结果 (Liu X,He F,Zhang F,et al.Dopamine and MelamineBinding to Gold Nanoparticles Dominates Their Aptamer-Based Label-FreeColorimetric Sensing[J]. Analytical Chemistry,2020,92(13),9370-9378.)。其次，有些纳米颗粒上识别的分子可能需要进行繁琐的修饰，这会导致整个的检测过程十分漫长。第三，在一些比色实验中，金纳米溶液的颜色变化强度或变色种类有限，使得用肉眼进行比色鉴定变得困难(Ma X,He S,Qiu B,et al.Noble Metal Nanoparticle-BasedMulticolor Immunoassays:An Approach toward Visual Quantification of theAnalytes with the Naked Eye[J].Acs Sensors,2019.)。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种特异性高、灵敏度高、检测范围广的可视化检测生物大分子的方法。

本发明提供的检测生物大分子的方法，并非以治疗和诊断疾病为直接或间接目的，而仅仅是为解决现有技术在检测生物大分子的方法存在的一些缺陷作出改进。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种基于核酸适体和金纳米颗粒有效组装对生物大分子可视化特异性检测的方法，该方法包括以下步骤：